SHPHE ha fornito scambiatori di calore a circuito stampato per un servizio di riscaldamento a reiniezione di CO₂ su una piattaforma offshore di gas naturale. L'applicazione combina un flusso di processo ad alta pressione, riscaldamento a olio termico e uno spazio offshore limitato, rendendo strettamente interconnessi i requisiti termici, meccanici e di integrazione dello scambiatore.
Il gas naturale contenente una quantità significativa di anidride carbonica richiede un trattamento prima dell'esportazione. Il flusso di CO₂ separato può quindi essere preparato per il re-iniezione secondo il progetto di processo della piattaforma. Nel progetto annunciato, il servizio di riscaldamento utilizza olio termico ad alta temperatura e il flusso di re-iniezione opera a una pressione superiore a 10 MPa.
La sola pressione non è sufficiente a stabilire se un flusso di CO₂ è supercritico. È necessario verificare anche la temperatura, la composizione e l'inviluppo di fase rilevante. Il compito dello scambiatore è quello di fornire le condizioni di uscita specificate nell'intero intervallo di portata richiesto, controllando al contempo la caduta di pressione e le differenze di temperatura locali.
UNscambiatore di calore a circuito stampato (PCHE)Contiene canali di flusso incisi in piastre metalliche unite mediante saldatura per diffusione. Questo crea un nucleo compatto con una struttura portante a pressione diversa da un pacco di piastre rimovibili con guarnizioni. La geometria dei canali, i legamenti delle piastre, i collettori e il materiale sono progettati congiuntamente per i due circuiti fluidici.
Per un modulo offshore, la compattezza è un fattore importante solo se si considera l'intera installazione. La valutazione dovrebbe includere il peso a secco e in esercizio dello scambiatore, la disposizione dei collettori, l'isolamento, la filtrazione, lo spazio per la manutenzione e l'accesso per la rimozione di un modulo completo.
| Requisito | Cosa deve essere definito |
|---|---|
| stato fluido | Composizione della CO₂, condizioni di ingresso e stato di reiniezione richiesto in ciascun caso operativo |
| Involucro meccanico | Pressione e temperatura di progetto su entrambi i lati, pressione differenziale e cicli operativi |
| Protezione del canale | Trasporto di particolato consentito e sistema di filtrazione |
| Integrazione termica | Gamma di alimentazione dell'olio termico, riscaldamento a traccia, isolamento e risposta di controllo |
L'annuncio del progetto identifica specificamente il pretrattamento di filtrazione, il riscaldamento elettrico e l'isolamento come aspetti ingegneristici da considerare. Questi elementi sono importanti per uno scambiatore a canali compatti: la strategia di manutenzione dovrebbe impedire che detriti o uno stato del fluido non idoneo creino ostruzioni che non possono essere rimosse aprendo le singole piastre.
Il rapporto di SHPHE afferma che questa apparecchiatura è stata progettata e fabbricata in conformità ai requisiti ASME applicabili. Per un nuovo progetto, le specifiche di acquisto dovrebbero indicare l'edizione del codice, le responsabilità di ispezione, le condizioni di vita utile previste e la documentazione di produzione richiesta. La pressione e la temperatura massime pubblicate per una famiglia di prodotti non costituiscono una garanzia di funzionamento simultaneo per ogni unità.
Fornire una scheda tecnica di processo con le composizioni dei fluidi, le condizioni termo-olio, le pressioni di esercizio e di progetto, lo stato di uscita richiesto e tutti i casi di avvio o arresto. Aggiungere i vincoli di peso e di layout offshore in modo che SHPHE possa valutare il PCHE come parte del pacchetto completo di reiniezione.
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